[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlußeinrichtung zum Anschluß einer Fluidleitung
an ein Fluidleitungssystem mit mindestens einem Verbindungsflansch, einem O-Ring zur
Anordnung in einem 0-Ring-Aufnahmeraum einer Dichtfläche des Verbindungsflansches
und einer Rückhalteeinrichtung zur Fixierung des 0-Rings im 0-Ring-Aufnahmeraum. Des
weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer kraftschlüssigen
Verbindung eines 0-Rings mit einem Verbindungsflansch einer derartigen Anschlußeinrichtung.
[0002] Aus der DE 94 18 509 U1 ist eine Anschlußeinrichtung bekannt, die beispielsweise
zur Kühlmittelführung bei Verbrennungskraftmaschinen Verwendung findet, und die in
der Dichtfläche eines Verbindungsflanschs eine Nut zur Aufnahme eines O-Rings aufweist,
die mit einer Haltelaschen aufweisenden O-Ring-Rückhalteeinrichtung versehen ist.
Die bekannte Rückhalteeinrichtung soll dazu dienen, einen O-Ring, der vor der Montage
des Kunststoffteils in die O-Ringnut eingelegt wird, gegen Herausfallen aus der Nut
zu sichern. Zur Herstellung der die Rückhalteeinrichtung bildenden Haltelaschen wird
in der DE 94 18 509 U1 vorgeschlagen, die Haltelaschen nach dem Einlegen des O-Rings
mittels einer durch ein Prägewerkzeug ausgeführten Materialverformung des an die Nut
angrenzenden Dichtflächenmaterials zu erzeugen. Dies geschieht bei dem bekannten Verfahren
durch ein seitliches Wegdrücken des an die Nut angrenzenden Dichtflächenmaterials
in Richtung auf die Nut.
[0003] Diese Art der vorgeschriebenen Materialverdrängung stellt ein Kaltverformungsverfahren
dar, das entsprechend hohe Prägedrücke zur Erzeugung der Haltelaschen erfordert. Aufgrund
der hohen Verformungskräfte kann es bei Herstellung der Haltelaschen im Bereich der
Dichtfläche zu Flächendeformationen oder auch zur Bildung von Materialrissen im Verformungsbereich
kommen. Zwar ist es möglich, mit den vorgenannten Fehlern behaftete Kunststoffteile
mittels einer entsprechend definierten Qualitätskontrolle von der Weiterverarbeitung,
also beispielsweise dem Einbau in ein Kraftfahrzeug, auszuschließen. Jedoch erfordert
die Erkennung derartiger Ausschußteile einen besonderen Aufwand im Bereich der Qualitätskontrolle.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußeinrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einer Rückhalteeinrichtung zur Sicherung
des 0-Rings im Verbindungsflansch versehen ist, deren Herstellung ohne wesentliche
Materialbeanspruchung des Verbindungsflansches bzw. der Anschlußeinrichtung und auf
möglichst einfache Art und Weise durchführbar ist.
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Anschlußeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
[0006] Bei der erfindinngsgemäßen Anschlußeinrichtung weist die Rückhalteeinrichtung einen
Verbindungsteil zur Verbindung mit dem Verbindungsflansch und mindestens ein Rückhalteelement
zum Eingriff in den 0-Ring-Aufnahmeraum auf, wobei das Verbindungsteil derart in eine
Verbindungsteilaufnahme eingesetzt und mit dem Verbindungsflansch verbunden ist, so
daß der O-Ring kraftschlüssig im 0-Ring-Aufnahmeraum zurückgehalten wird.
[0007] Im Unterschied zu der aus der DE 94 18 509 U1 bekannten Rückhalteeinrichtung mit
einstückig mit dem Material des Verbindungsflansches ausgebildeten Haltelaschen handelt
es sich bei der Rückhalteeinrichtung der erfindungsgemäßen Anschlußeinrichtung um
ein separates Bauteil, das, wie der 0-Ring selbst, zu dessen Lagesicherung es dient,
unabhängig vom Verbindungsflansch der Anschlußeinrichtung handhabbar ist. Darüber
hinaus weist die Rückhalteeinrichtung eine Gestaltung auf, die bei Kombination mit
dem Verbindungsflansch die gewünschte Rückhaltefunktion ermöglicht. Diese Kombination
erfolgt durch einfaches Einsetzen des Verbindungsteils der Rückhalteeinrichtung in
die hierzu im Verbindungsflansch vorgesehene Verbindungsteilaufnahme, wobei sich zwangsläufig
aufgrund der Ausgestaltung der Rückhalteeinrichtung ein kraftschlüssiger Kontakt mit
dem zuvor in die 0-Ring-Aufnahme eingesetzten 0-Ring ergibt.
[0008] Bei Aktivierung der bei der erfindungsgemäßen Anschlußeinrichtung vorgesehenen Rückhalteeinrichtung
bleibt demnach das Material bzw. die Materialbeschaffenheit des Verbindungsflansches
unbeeinflußt, so daß auch im wesentlichen keine Materialbeanspruchung auftreten kann.
Darüber hinaus setzt die Aktivierung der bei der erfindungsgemäßen Anschlußeinrichtung
vorgesehenen Rückhalteeinrichtung keine besonderen Werkzeuge oder komplexen Bearbeitungsvorgänge
voraus, da die Aktivierung durch einfaches Einsetzen der Rückhalteeinrichtung in den
Verbindungsflansch erfolgt.
[0009] Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Verbindungsteilaufnahme zur Aufnahme
des zumindest teilringförmig ausgebildeten Verbindungsteils der Rückhalteeinrichtung
sich zumindest über einen Teilumfang des 0-Ring-Aufnahmeraums erstreckt, da hierdurch
ein in besonderer Weise an die ringförmige Gestalt des 0-Rings angepaßte Ausbildung
der Rückhalteeinrichtung möglich ist.
[0010] Wenn die Verbindungsteilaufnahme zudem konzentrisch zum 0-Ring-Aufnahmeraum ausgebildet
ist, wird eine besonders einfache Installation der Rückhalteeinrichtung möglich, da
die Rückhalteeinrichtung in beliebiger Drehwinkelstellung - bezogen auf die Mittellinie
der an den Verbindungsflansch ansetzenden Fluidleitung - in die Verbindungsteilaufnahme
eingesetzt werden kann.
[0011] Eine besonders vorteilhafte Vereinfachung hinsichtlich der Ausgestaltung der erfindinngsgemäßen
Anschlußeinrichtung ergibt sich, wenn die Verbindungsteilaufnahme und der 0-Ring-Aufnahmeraum
ineinander übergehend ausgebildet sind und einen Gesamtaufnahmeraum bilden.
[0012] Für die Herstellung der Anschlußeinrichtung, die beispielsweise im Spritzgießverfahren
erfolgen kann, erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn der Gesamtaufnahmeraum
durch einen Bohrungsabsatz in der Dichtfläche des Verbindungsflansches ausgebildet
ist. Eine besonders präzise und dennoch einfache Installation der Rückhalteeinrichtung
an der Anschlußeinrichtung wird möglich, wenn der Gesamtaufnahmeraum als abgestufter
Bohrungsabsatz mit einem äußeren Ringabsatz zur Abstützung des 0-Rings im 0-Ring-Aufnahmeraum
und einem inneren, gegenüber dem äußeren Ringabsatz zurückversetzten Ringabsatz zur
Abstützung der Rückhalteinrichtung ausgebildet ist.
[0013] Durch eine ringförmige Ausbildung des Verbindungsteils der Rückhalteeinrichtung,
die mindestens ein nach außen ragendes Rückhalteelement aufweist, wird eine besonders
einfache Installation der Rückhalteeinrichtung ermöglicht, die in gleicher Weise wie
die Installation des 0-Rings am Verbindungsflansch erfolgen kann.
[0014] Wenn darüber hinaus das Rückhalteelement der Rückhalteeinrichtung als ringförmig
am Verbindungsteil umlaufend angeordneter Vorsprung ausgebildet ist, wird eine über
den gesamten Umfang des 0-Rings wirksame Rückhaltesicherung zur eindeutigen Lagefixierung
des 0-Rings am Verbindungsflansch möglich.
[0015] Vorzugsweise sind die Rückhalteeinrichtung und der Verbindungsflansch aus einem Kunststoffmaterial
gebildet, wobei in einem besonders zu bevorzugenden Fall das Kunststoffmaterial des
Verbindungsflansches und der Rückhalteeinrichtung von identischer Materialbeschaffenheit
sind. Zum einen wird durch die Verwendung eines Materials derselben Art bzw. durch
die Verwendung identischen Materials eine temperaturabhängige Beeinflussung der Rückhaltewirkung
infolge unterschiedlicher Temperaturausdehnungskoeffizienten vermieden. Zum anderen
wird somit die Herstellung einer Anschlußeinrichtung möglich, bei der die Rückhalteeinrichtung
mit dem Verbindungsflansch verschweißt ist.
[0016] Unabhängig von der Materialart des Verbindungsflansches und der Rückhalteeinrichtung
erweist es sich in jedem Fall als vorteilhaft, wenn die Anschlußeinrichtung zur Verbindung
der Rückhalteeinrichtung mit dem Verbindungsflansch eine Verklebung aufweist.
[0017] Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform ermöglicht die erfindungsgemäße Anschlußeinrichtung
eine besonders einfache Herstellung, da nach einem Einsetzen des 0-Rings in den 0-Ring-Aufnahmeraum
die Rückhalteeinrichtung zunächst mit ihrem Verbindungsteil in die Verbindungsteilaufnahme
derart eingesetzt wird, daß die Rückhalteeinrichtung mit ihrem bzw. ihren Rückhalteelement(en)
den 0-Ring kraftschlüssig im 0-Ring-Aufnahmeraum hält und anschließend das Verbindungsteil
stoffschlüssig mit dem Verbindungsflansch verbunden wird.
[0018] Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Anschlußeinrichtung unter Erläuterung
des Verfahrens zu deren Herstellung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anschlußeinrichtung in Draufsicht auf einen Verbindungsflansch mit einem in
einen 0-Ring-Aufnahmeraum des Verbindungsflansches eingelegten 0-Ring;
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Anschlußeinrichtung in einer Längsschnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf
II - II;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 2 mit X bezeichneten Bereichs mit einer auf den 0-Ring wirkenden Rückhalteeinrichtung.
[0019] Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht einen Verbindungsflansch 10 einer hier insgesamt aus Kunststoff
ausgebildeten Anschlußeinrichtung 11, die in
Fig. 2 in einer Längsschnittdarstellung gezeigt ist. Bei der hier dargestellten Anschlußeinrichtung
11 handelt es sich um ein Anbauteil, wie es beispielsweise zur Fluidverbindung zwischen
einem an Verbrennungsmotoren vorgesehenen Kühlmantel und hier nicht näher dargestellten,
Schlauchleitungen eines Kühlmittelkreislaufs dient. Hierzu weist die Anschlußeinrichtung
11, wie aus einer Zusammenschau der
Fig. 1 und
2 hervorgeht, zwei Schlauchanschlüsse 12 und 13 auf, die in einem Zylinderteil 14 einmünden.
Weiterhin sind Anschlüsse für ein Kühlmittelaggregat vorgesehen, von denen in
Fig 1 lediglich ein Aggregatanschluß 15 dargestellt ist.
[0020] Wie aus einer Zusammenschau der
Fig. 1 und
2 ferner hervorgeht, weist der Verbindungsflansch 10 konzentrisch zur Mittellinie einer
Fluidbohrung 16 einen zurückversetzt zu einer Dichtfläche 17 des Verbindungsflansch
10 angeordneten abgestuften Bohrungsabsatz 18 auf, der zusammen mit der Ebene der
Dichtfläche 17 und der durch eine Bohrungswandung 19 definierten Zylinderoberfläche
einen Gesamtaufnahmeraum 20 im Verbindungsflansch 10 definiert.
[0021] Wie aus
Fig. 3 zu ersehen ist, ist auf einem oberen Ringabsatz 21 des Bohrungsabsatzes 18 in einem
0-Ring-Aufnahmeraum 22 ein 0-Ring 23 angeordnet. Auf einem unterhalb des Ringabsatzes
21 angeordneten Ringabsatz 24, der eine hier ringförmig ausgebildete Verbindungsteilaufnahme
25 begrenzt, ist eine Rückhalteeinrichtung 27 mit ihrem Verbindungsteil 26 angeordnet.
[0022] Die hier, wie insbesondere auch aus der
Fig. 1 hervorgeht, ringförmig ausgebildete Rückhalteeinrichtung 27 ist im Bereich ihrer
Ringoberfläche 29 mit einem hier nach Art eines Wellenbundes ausgebildeten Ringvorsprung
30 versehen, der, wie in
Fig. 3 dargestellt, als Rückhalteelement auf den 0-Ring 23 wirkt.
[0023] Das hier als Ringvorsprung 30 ausgebildete Rückhalteelement dringt in den 0-Ring-Aufnahmeraum
22 ein, so daß beim Einsetzen der Rückhalteeinrichtung 27 mit ihrem Verbindungsteil
26 in die Verbindungsteilaufnahme 25 in Richtung des Pfeils 33 der zuvor in den 0-Ring-Aufnahmeraum
22 eingelegte 0-Ring in einem Kontaktbereich 31 zwischen dem Ringvorsprung 30 und
dem 0-Ring 23 elastisch deformiert und somit kraftschlüssig in seiner Lage im 0-Ring-Aufnahmeraum
22 fixiert wird. Dabei wird das Ausmaß der elastischen Deformation im Kontaktbereich
31 durch die Anlage einer dem Ringabsatz 24 gegenüberliegenden Anlagefläche 32 des
Verbindungsteils 26 bzw. der Rückhalteeinrichtung 27 begrenzt. Zur Fixierung der Rückhalteeinrichtung
27 in ihrer, in der
Fig. 3 dargestellten Sicherungsposition, in der die Anlagefläche 32 sich in Kontakt mit
dem Ringabsatz 24 befindet, kann beispielsweise bei Ausbildung der Rückhalteeinrichtung
27 und des Verbindungsflansches 10 aus einem Kunststoffmaterial eine Ultraschallverschweißung
erfolgen. Ebenso kann auch unabhängig von der Art des für die Rückhalteeinrichtung
und den Verbindungsflansch verwendeten Materials eine in
Fig. 3 nicht näher dargestellte Klebeschicht zwischen der Anlagefläche 32 der Rückhalteeinrichtung
27 und dem Ringabsatz 24 vorgesehen werden.
[0024] Wie
Fig. 3 deutlich zeigt, ist die hier etwa ring- oder hülsenförmig ausgebildete Rückhalteeinrichtung
27 in ihrer Höhe H so bemessen, daß die Dichtfläche 17 in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigt
wird. Darüber hinaus ist der Ringvorsprung 30 im Übergangsbereich zum Verbindungsteil
26 mit einer Kontaktschräge 34 versehen, die bei einem Einsetzen der Rückhalteeinrichtung
27 in die Verbindungsteilaufnahme 25 in Richtung des Pfeils 33 eine stetig zunehmende
und damit für denn 0-Ring 23 material- und oberflächenschonende elastische Deformation
bewirkt. Hiermit wird vermieden, daß es infolge der Installation der Rückhalteeinrichtung
27 zu Beschädigungen des 0-Rings 23 kommen kann, die die durch den 0-Ring beabsichtigte
Dichtwirkung am Verbindungsflansch 10 beeinträchtigen könnten. Der 0-Ring 23 wird
somit durch die Rückhalteeinrichtung 27 nicht nur verliersicher, sondern auch materialschonend
im 0-Ring-Aufnahmeraum 22 gehalten.
[0025] Natürlich sind auch neben der beispielhaft in den
Fig. 1 bis
3 dargestellten Ausführungsform einer Rückhalteeinrichtung 27 mit einem ringförmig
ausgebildeten Verbindungsteil 26 und einem nach Art eines Ringvorsprungs 30 ausgebildeten
Rückhalteelement abweichende Ausführungsformen möglich, die die durch die Rückhalteeinrichtung
beabsichtigte Funktion erfüllen. So kann das Rückhalteelement beispielsweise nicht
wie im vorliegenden Fall kontinuierlich umlaufend, sondern vereinzelt und absatzweise
am Verbindungsteil angeordnet ausgebildet sein. Die in de
n Fig. 1 bis
3 dargestellte Ausführungsform weist den besonderen Vorteil auf, daß die gleichmäßige
Ringform des 0-Rings 23 auch nach Installation der Rückhalteeinrichtung 27 und Einwirkung
des Rückhalteelements 30 der Rückhalteeinrichtung 27 auf den 0-Ring 23 erhalten bleibt.
1. Anschlußeinrichtung zum Anschluß ein Fluidleitung an ein Fluidleitungssystem mit mindestens
einem Verbindungsflansch, einem 0-Ring zur Anordnung in einem 0-Ring-Aufnahmeraum
einer Dichtfläche des Verbindungsflansches und einer Rückhalteeinrichtung zur Fixierung
des 0-Rings im 0-Ring-Aufnahmeraum,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückhalteeinrichtung (27) einen Verbindungsteil (26) zur Verbindung mit dem
Verbindungsflansch (10) und mindestens ein Rückhalteelement (30) zum Eingriff in den
0-Ring-Aufnahmeraum (22) aufweist, wobei das Verbindungsteil (26) derart in eine Verbindungsteilaufnahme
(25) eingesetzt und mit dem Verbindungsflansch (10) verbunden ist, daß der 0-Ring
(23) kraftschlüssig im 0-Ring-Aufnahmeraum (22) gehalten wird.
2. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Verbindungsteilaufnahme (25) zur Aufnahme des zumindest teilringförmig
ausgebildeten Verbindungsteils (26) der Rückhalteeinrichtung (27) zumindest über einen
Teilumfang des 0-Ring-Aufnahmeraums (22) erstreckt.
3. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsteilaufnahme (25) konzentrisch zum 0-Ring-Aufnahmeraum (22) ausgebildet
ist.
4. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsteilaufnahme (25) und der 0-Ring-Aufnahmeraum (22) ineinander übergehend
ausgebildet sind und einen Gesamtaufnahmeraum (20) bilden.
5. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtaufnahmeraum (20) durch einen Bohrungsabsatz (18) in der Dichtfläche
(17) des Verbindungsflansches (10) begrenzt wird.
6. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtaufnahmeraum (20) als abgestufter Bohrungsabsatz (18) mit einem äußeren
Ringabsatz (21) zur Abstützung des 0-Rings (23) im 0-Ring-Aufnahmeraum (22) und einem
inneren, gegenüber dem äußeren Ringabsatz (21) zurückversetzten Ringabsatz (24) zur
Abstützung der Rückhalteeinrichtung (27) versehen ist.
7. Anschlußeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungsteil (26) der Rückhalteeinrichtung (27) ringförmig ausgebildet
ist mit mindestens einem nach außen ragenden Rückhalteelement (30).
8. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückhalteelement (30) als ringförmig am Verbindungsteil (26) umlaufend angeordneter
Vorsprung ausgebildet ist.
9. Anschlußeinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückhalteeinrichtung (27) und der Verbindungsflansch (10) aus einem Kunststoffmaterial,
vorzugsweise aus demselben Kunststoffmaterial, gebildet sind.
10. Anschlußeinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungsteil (26) der Rückhalteeinrichtung (27) mit dem Verbindungsflansch
(10) verklebt ist.
11. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungsteil (26) der Rückhalteeinrichtung (27) mit dem Verbindungsflansch
(10) verschweißt ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung eines 0-Rings mit einem
Verbindungsflansch einer Anschlußeinrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Einsetzen des 0-Rings (23) in den 0-Ring-Aufnahmeraum (22) die Rückhalteeinrichtung
(27) mit ihrem Verbindungsteil (26) in die Verbindungsteilaufnahme (25) derart eingesetzt
wird, daß die Rückhalteeinrichtung (27) mit ihrem Rückhalteelement (30) den 0-Ring
(23) kraftschlüssig im 0-Ring-Aufnahmeraum (22) hält und das Verbindungsteil (26)
anschließend stoffschlüssig mit dem Verbindungsflansch (10) verbunden wird.